大家好，本文就来和大家分享探索凸透镜成像规律的知识和见解，以及凸透镜成像规律教材解析。 内容太长，请耐心阅读。 不要忘记为本网站添加书签。
1 本文内容列表： 2 如何探索凸透镜成像规律
探索凸透镜成像规律
1、实验器材：蜡烛、凸透镜、光屏、灯台（或秤）、火柴。
2、实验方案：将点燃的蜡烛从远离凸透镜的位置逐渐移近。 通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录屏幕上可以成像的特征和成像的特征。 烛光位置的变化趋势，尤其是在f和2f成像的情况下，由此总结出凸透镜成像的规律。 或者逐渐将蜡烛从靠近凸透镜的位置移开，其他步骤相同。
3、实验推断：
当u>2f时，形成倒置缩小的虚像； 当u=2f时，形成倒置的大小相等的虚像； 当f<u<2f时，形成倒置放大的虚像； 当u<f时，形成直立放大的实像。
在光学中，实光凝聚而成的像称为虚像，可用光幕呈现； 否则称为实像，只能用耳朵感知。 有经验的数学老师在描述虚像和实像的区别时，经常会提到这样一个区别：“实像都是倒立的，而实像都是正立的”。 》，其实是相对于原物体的。有时候比较特殊，比如当U（物距）>2F时，就会虚像缩小倒立！
平面镜、凸镜、凹透镜所成的三实像都是直立的； 而凹面镜和凸透镜形成的虚像，以及小孔成像形成的虚像，无一例外都是倒置的。 其实凹面镜和凸透镜也能成实像，而且它们成的两个实像也是直立的。
那么，人耳形成的图像是虚像还是实像呢？ 我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，所以外界物体在黄斑部形成的影像一定是虚像。 按照之前的经验法则，虽然黄斑上的影像应该是倒置的。 而我们平时看到的任何物体明明是直立的？ 这个与“经验法则”相冲突的问题，其实涉及到大脑皮层的调节功能和生活经验的影响。
当物体与凸透镜的距离小于透镜的焦距时，物体形成倒像。 当物体从远处靠近镜头时，像逐渐变大，像到镜头的距离也逐渐增加； 当距离大于焦距时，物体变成放大图像。 这个图像并不是实际折射光线的汇聚点，而是它们的反向延长线的交点。 光屏接收不到，是实像。 可与平面镜形成的实像进行对比（光幕无法接收研究凸透镜的成像规律，只能用耳朵听到）。
当物体与透镜的距离小于焦距时，物体就变成倒像，它是由蜡烛发出的光经过凸透镜会聚到凸透镜上形成的。 当物体与镜头的距离大于焦距时，物体就变成直立的实像。
与凹透镜的区别
1、结构不同
凸透镜由两侧磨成球面的透明镜体组成
凹透镜是由两面都磨成凹面的球面透明镜体
2.对光的影响不同
凸透镜主要是会聚光线
凹透镜主要发散光线
3、成像特性不同
凸透镜是折射成像
凹透镜是折射成像。 凸透镜是折射成像。 折射成的像可以是正的也可以是负的； 虚或实；起到聚光作用
凹透镜是折射图像，只能还原为正像。 对近视起一定作用的透镜（包括凸透镜）是让光线通过并利用光线折射成像的仪器。 光遵循折射定律。 镜子（包括凸面镜）不允许光线通过，而是反射回来形成图像。 光遵循反射定理。
凸透镜可以倒置放大、等尺寸、缩小虚像或正置放大实像。 平行光可以在焦点处会聚，从焦点发出的光也可以折射成平行光。 凸镜只能形成正立缩小的实像，主要用于扩大视野。
(1)除了倍焦距外，还可以通过倒置来减少虚像； <这里所说的双倍焦距是指平行光源通过镜头会聚的点到镜头中心的距离，所以双倍焦距指的是距离多一倍的地方>
focal 加倍焦距，倒置放大虚像；
双焦距无成像；
在两倍焦距范围内，实像被直立放大；
虚像和像在凸透镜的反面，实像在凸透镜的同侧。
(2)
焦距加倍
焦距的两倍
近景和远景变大
远像和近像变小
凸透镜成像规则表
物体到镜头中心的距离 u 像的大小 虚实像到镜头中心的距离 v 应用实例
u 是物距 v 是像距 f 是焦距
u2f，倒置虚拟 2fvf 相机
u=2f，倒虚像v=2f可以用来检测凸透镜的焦距
2fuf倒置放大虚像v2f投影仪，幻灯机，投影仪
u=f 不成像平行光源：头灯
uf 直立放大实像 与放大镜在物体同一侧无实像
为了研究各种猜测，人们经常用光具座做实验。
蜡烛的火焰中心、凸透镜的中心、光屏的中心尽量保持在同一高度。
(3)凸透镜成像也满足1/v+1/u=1/f
使用镜头的特殊光线作为镜头成像光路：
(1) 物体超出2倍焦距
(2)物体在2倍焦距和1倍焦距之间
(3) 物体对焦
(4)凹透镜成像光路
凸透镜成像规律的实验研究是：当物距在一个焦距内时，得到正立放大的实像； 当物距在一焦距和二焦距之间时，得到倒置放大的虚像。 , 得到倒置缩小的虚像。
本实验就是研究否定这条规则。 在实验中，有下表：
物距u的属性图像位置
正立或倒立放大或缩小实像或虚像与物体同侧和反侧的像距v
u2f倒立收缩对面虚像fv2f
u=2f 倒置等尺寸虚像的对面 v=2f 此时物像距离最小，是焦距的4倍。
fu2f倒立放大虚像v2f的对面
u=f 不成像平行光源：头灯
uf直立放大实像u同侧，v同侧
这是旨在否认该法律的表格。 虽然，镜头成像满足镜头成像公式：
1/u（物距）+1/v（像距）=1/f（镜头焦距）
相机利用凸透镜的成像规律
镜头是凸透镜，被摄景物是物体，胶片是屏幕
照射在物体上的光被漫反射并通过凸透镜在最终的胶片上形成物体的图像
胶片上涂有感光物质，曝光后发生物理变化，将物体的影像记录在胶片上
至于物距与像距的关系，与凸透镜的成像规律如出一辙。
当物体靠得很近时，像越来越远，越来越大，最后在同一侧形成实像。
物距减小，像距减小，像变小； 物距减小，像距减小，像变大。
一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小。
凸透镜成像规则表：
虚像、近像、远像变大
实像、远像、近像变小
(4)当作为实像时，物像左右一致，上下一致； 当看成虚像时研究凸透镜的成像规律，物与像的左右相反，上下相反。
【常规记忆】
1.u2f，倒置缩小虚像2fvf相机
缩写是：外面小，中间小（或者说远像的近像变小）
2.u=2f，倒置虚像v=2f可以用来检测凸透镜的焦距
缩写是：二乘二等
3.2fuf倒置放大虚像v2f投影仪幻灯机投影仪
简称：中外倒大立体（或物体的近像和远像变大）
4.u=f 不成像平行光源：头灯
缩写为：点上没有图像
5、uf直立放大实像与放大镜同侧物体无实像
简写为：点正大虚
注：u小于2f称为far——离凸透镜较远； u大于2f且小于f称为near——离凸透镜较近
3 探索凸透镜成像规律的主要内容
《探索凸透镜的成像规律》主要知识点
①物距和像距：物体到凸透镜的距离称为物距，用u表示。 像距到凸透镜的距离称为像距，记为v。
②凸透镜成像法则实验要点：
A。 从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光幕；
b. 调整它们的位置，使它们在同一条直线上（光具座不需要）；
C。 调整两者的高度，使烛焰中心、凸透镜中心和光幕中心处于同一高度。
③ 凸透镜成像规律：
物距（u）图像属性像距（v）应用
u2f 倒置、缩小、实像 fv2f 相机
u=2f倒置，大小相等，实像v=2f（图像大小的转折点）
fu2f 倒置、放大、实像 v2f 幻灯机、投影仪
u=f 无成像/(虚/实像、正立/倒立、同侧/异侧图像转折点)
uf直立放大镜虚像vu放大镜老花镜
④凸透镜成像规律的认识与归纳：
au=2f点是图像放大或缩小的分界点； u=f点是形成虚像和实像、正像和倒像、同面和异面的分界点。
b. 当像距小于物距时，成为放大的虚像（或实像），当像距大于物距时，成为倒置缩小的虚像。
⑤揭示照相机、投影仪、放大镜的原理：
A。 相机原理：u>2f，f<v<2f，一个倒置缩小的虚像。
b. 投影仪原理：f<u<2f，v>2f，形成倒置放大的虚像。
C。 放大镜的原理：u<f,v>u，形成直立放大的实像。
⑥摄像头几部分的作用：
A。 变焦环：用来调节镜头到胶片的距离。 拍摄近景时，镜头向前伸出，离胶片更远； 拍远景时，镜头缩回，胶片拉近。 刻在变焦环上的数字表示从拍摄对象到镜头的距离。
b. 焦距：用来控制进入镜头的进光量，焦距可以放大或缩小，焦距的数字刻在焦距环上。
C。 快门：用来控制曝光时间，可以从快门上的数字得知。
⑦投影机几部分的作用：
A。 透镜：相当于凸透镜；
b. 投影仪：相当于一个物体；
C。 屏幕：相当于光幕；
d. 光源：光源用于点亮投影片；
e. 聚光镜：聚光镜由两个螺纹透镜组成，用于缩小聚光面积，降低投影胶片的照度。
F。 反射镜：反射镜是一面平面镜，用来将投射到投影胶片上的光线反射到屏幕上。
⑧ 注意几点：
A。 为了使屏幕上的图像“正立”（直立），幻象kt板要倒插。
b. 相机镜头相当于凸透镜，黑匣子里的胶卷相当于光幕。 我们调整变焦环的时候，并不是在调整焦距，而是在调整镜头到胶卷的距离。 物体离镜头越远，胶卷离镜头越近。 .
4 探索凸透镜成像规律的实验有哪些？
实验：探究凸透镜成像的规律。 实验时，点燃一支蜡烛，使蜡烛火焰、凸透镜和光幕的中心大致在同一条直线上，处于同一高度。 目的是让蜡烛火焰的影像位于光幕的中央。
实验步骤
保持凸透镜的位置固定，改变蜡烛到凸透镜的距离，调整光屏的位置，使蜡烛火焰在光屏上形成清晰的图像，记录物距、像距和不同条件下的成像条件。
将蜡烛放在凸透镜的焦点内，通过另一边的透镜观察成象。
如果在实验中，无论怎样连接光屏，光屏上都得不到图像，可能的原因是：蜡烛火焰在焦点内，蜡烛火焰在焦点上； 烛焰中心、凸透镜中心、光幕中心不在同一高度。
蜡烛火焰到凸透镜的距离略小于焦距，在较远的地方成像，光具座的光幕不能移到这个位置。
当部分凸透镜被遮挡时，成像特性不变，图像变暗。 形成虚像时，物距越小，像距越大，像越大。
5 化学探索 凸透镜的成像规律是什么？
凸透镜成像是光学中的一个重要内容。 如何理解和运用成像规律是教学中的重点和难点。 为了便于理解和记忆，本文将凸透镜成像规律概括为“三个成像区域两个特殊点一个动态特性”； 并总结出几种常见的题型，方便快速准确的解题。
1三个成像区
(1)当物距为u2f时，形成倒置缩小的虚像，像在1倍焦距和2倍焦距之间。
(2)当物距为2fuf时，形成倒置放大虚像，像在2倍焦距以外。
(3)当物距为uf时，形成放大的直立实像，像与物在透镜的同一侧。
2两个特殊点
图像性质突变的特殊点有两个：一是焦点F，二是凸透镜的双焦距。
焦距：（1）焦距是物体分为实像或虚像的分界点。 当物体放在焦点上（u=f）时，无法成像； 当物体放在焦点（uf）内时，它就变成了实像； 当物体置于焦点（uf）外时，就成为虚像。 (2)无论是虚像还是实像，当物体靠近焦点时，像变大，像距变大，当物体远离焦点时，像变小，像距变大像距也变小。 (3) 当物体距离为u2f时，当物体靠近焦点时，物体与像的距离变大； 当物体远离焦点时，物体与图像之间的距离变小。
倍焦距： (1)倍焦距是物体缩小虚像和放大虚像的分界点。 当物体置于焦距和倍焦距之间时，就成为放大的虚像； 当物体放在双焦距处时，就变成了同样大小的虚像； 当物体放置在两倍焦距之外时，它就变成了缩小的虚像。 (2)当物体成虚像时，物体置于二倍焦距处，物体与像的距离最小。 (3)物体形成虚像时，物体靠近倍焦距，物体与像的距离变小； 物体远离倍焦距，物体与图像之间的距离变大。
3一个动态特征
当物体沿凸透镜的主轴进行通信时，物像通信的方向相同。 当物体形成虚像时，物体靠近透镜并相通，透镜左侧的像远离透镜； 当物体形成实像时，物体靠近镜头并相通，则物体同侧的像也靠近镜头。
4六大基本题型
(1) 确定图像的特征
例：凸透镜的焦距为15cm。 将物体放在主轴上距镜头焦点5cm处，所成像必为（）。
A.直立
B、颠倒
C. 放大
D、实像
分析：将物体放在主轴上距镜头焦点5cm处，物距可能为fu2f，可能形成倒置放大虚像； 也可以是uf，形成直立的放大实像。 因此，必须放大形成的图像，选择C。
(2)确定焦距范围
例：在凸透镜的成像实验中，物体放置在距透镜20cm处，此时得到倒置放大的虚像，则凸透镜的焦距范围为 。
分析：物距u=20cm，物体变成倒置放大虚像，应满足fu2f，即： 和f20cm，解为：。
(3)确定物距或像距
例：用相机给家人拍照，人与相机镜头的距离和胶卷与相机镜头的距离分别为（）
A.小于2f，大于f
B、小于2f、大于2f小于f
C.大于2f小于f，小于2f
D.小于f，小于2f
分析：当相机使用物距u2f时，凸透镜变成倒置缩小的虚像。 此时像距为fv2f。 选择C。
(4)确定物距或像距变化
例子：用镜头焦距不变的相机拍下一个人的四肢，再用它拍下这个人的半身像，应该是（）
A. 摄像头与人的距离缩小，黑框宽度缩小
B、摄像头与人的距离缩小，拉长黑框的宽度
C. 相机与人的距离增加，黑框宽度减小
D. 相机与人的距离增加，黑框宽度拉长
解析：胸像比四肢大。 当凸透镜形成虚像时，物距变小，像距减小，像变大。 因此，应增加相机与人之间的距离，并增加黑框的宽度。 要拉伸，请选择 D。
(5) 确定物体图像宽度的变化
例：一个凸透镜的焦距为10cm，当物体沿透镜主轴线远离透镜15cm时，在对接过程中物体与像的距离为距镜头40cm（）
A、逐渐减少
B、先减后减
C、逐渐减少
D、先减后减
分析：当物体从距镜头15cm（fu2f）连接到距镜头40cm（u2f）时，接近双倍焦距，物体像的宽度增加； 在双焦距下，物像之间的距离最小； 然后远离双焦距，物像的宽度减小。 因此，在整个连接过程中，物体与其图像的距离先减小，再减小； 选择B。
(6) 确定图像的连接方向
例：物体以匀速运动距离为凸透镜焦距的2倍，则物体的像为（ ）
A.在与物体运动相同的方向上，像距越来越小
B、在与物体运动相同的方向上，像距越来越大
C. 与物体运动方向相反，像距越来越大
D. 与物体运动方向相反，像距越来越小
解析：根据凸透镜成像的动态特性，像的运动方向与物体的运动方向是一致的。 物体从远距离到凸透镜的两倍焦距处进行通信，即向靠近焦点的方向进行通信。 这时像变大，像距也变大。 .选B。
6 探索凸透镜成像规律
凸透镜成像规律：凸透镜成像特性与物距u和焦距f有关。
1、当物距小于焦距（u>f）时，形成倒置虚像，在凸透镜后像与物分离。
虚像是由实际光线汇聚而成，可以显示在光幕上。
①当物距在一倍焦距和二倍焦距之间（2f>u>f）时，形成倒置放大虚像，像距小于两倍焦距（v>2f）。
②当物距等于焦距的两倍（u=2f）时，形成大小相等的倒置虚像，像距也等于焦距的两倍（v=2f）。
③当物距小于一倍焦距（u>2f）时，形成倒置缩小的虚像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间（2f>v>f）。
④ 形成虚像时，当物距减小时，像距减小（接近两倍焦距），像变小。
2、当物距等于焦距（u=f）时，由于折射光为平行光，不成像。
3、当物距在一个焦距（u<f）以内时，形成直立放大的实像，像与物牢固地位于凸透镜的同一侧。 实像是由实际光线的反延长线会聚而成，所以不能用光屏显示，但可以通过凸透镜用耳朵观察。
4、一焦距为虚像与实像的分界线，u>f为倒立虚像，u<f为正立实像。 焦距的两倍是图像放大和缩小的分界线，u>2f 为缩小图像，u<2f 为正立图像（u=f 时除外）。
7 探索凸透镜成像规律
凸透镜成像规律的实验研究是：当物距在一个焦距内时，得到正立放大的实像； 当物距在一焦距和二焦距之间时，得到倒置放大的虚像。 , 得到倒置缩小的虚像。
本实验就是研究否定这条规则。 在实验中，有下表：
物距u的属性图像位置
正立或倒立放大或缩小实像或虚像与物体同侧和反侧的像距v
u2f倒立收缩对面虚像fv2f
u=2f 反面等尺寸虚像 v=2f
fu2f倒立放大虚像v2f的对面
u=f－－－－－
uf直立放大实像u同侧，v同侧
这是一张旨在否认这种规律性的表格。 虽然，镜头成像满足镜头成像公式：
1/u（物距）+1/v（像距）=1/f（镜头焦距）